焊缝缺陷的产生原因及解决措施

焊接缺陷的产生原因和解决措施

焊缝质量有四个方面形成：焊接结构、焊接规范、母材、电焊条。以上四个方面来形成焊缝质量好、符合质量要求，或是不好、不符合质量要求。

焊缝质量指的是：力学性能、化学成分、裂纹或裂缝、气孔、咬肉等。在焊接当中有时焊缝出现裂纹或裂缝、气孔、咬肉等缺陷。

焊接当中产生这三种缺陷的原因和解决办法：

一、焊缝开裂：

裂纹裂缝都是焊缝开裂。一般的说法是肉眼勉强看出的称为裂纹；明显看出的称为裂缝。

焊缝在焊接当中开裂有以下原因：应力、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙、电流、焊道、母材清洁等。这些因素都可能是造成焊缝开裂的原因。虽然造成焊缝开裂原因很多，但在某种场合是多种原因造成的，也有两种或三种因素造成的。但不管几个易素，其中必有一个主要因素。也有各种条件都没有什么影响，只受一种因素造成焊缝开裂。因此出现焊缝开裂必须首先正确地分析出开裂的主要因素及次要因素，根据造成开裂的主要、次要因素采取相应措施进行解决。

焊接过程形成的焊缝是焊条和母材两者经过电流高温熔化后形成焊缝，是焊条和母材由固体变成液体，高温液体是热胀，冷却变成固体是收缩。由于热胀冷缩，自然使被焊接结构产生应力。有些焊接结构本身就存有拘束力和刚性。

焊接过程是由固体变成液体，也就是固态转变成液态（通常说铁水），再由液态变成固态，也就形成焊缝。液态转变成固态（也就是铁水开始凝固），也就是铁水转变成晶粒。铁水转变成晶粒的过程就是结晶过程。

母材温度低的位置先开始结晶，逐渐向焊缝中间位置伸展，焊缝中间最后结晶。由于热胀冷缩的作用，焊接结构受应力或拘束力或刚性的影响，使被焊母材晶粒连接不到一起，轻者在焊缝中间出现小裂纹，重者在焊缝中间出明显的裂缝。即使母材和电焊条的化学成分都好，受焊接结构的拘束力、刚性和焊接过程产生的应力影响，也会出现裂纹或裂缝。如果母材和电焊条的化学成分不好（碳、硫、磷等偏高）；或是焊缝予留的间隙太大，母材在焊缝边缘杂质过多，或电流过大，并且焊接速度过快、过慢、焊道过宽等因素会使焊缝开裂情况更要加重。根据焊接工程现场焊缝开裂情况，多数是因为应力、拘束力、刚性造成的。可以说往往是应力、拘束力、刚性为焊缝开裂的主要因素。

解决应力、拘束力、刚性造成焊缝开裂比较有效的办法是：采取固定焊、分散焊。所谓

固定焊：先将焊件的全部焊缝，或是重要部位焊缝，先采取小电流、窄焊道、短距离焊，全部固定住。这样使焊件不易产生较大应力。即便在焊件各处都固定住，但也不可在一个位置顺序向前焊，更不可采取大电流并采用大规格焊条。应换位置焊，不使其局部位置产生大热量。有拘束力和刚性结构可以采取同样的方法解决。

所谓分散焊，这对大型结构来说决不可在一个位置顺序焊，应当调换位置进行焊。对大型结构不仅得先固定焊，再采取分散，第一道焊道也不可用大电流和大规格焊条。对整体大结构来说全部焊缝自始至终都得分散焊，不然，虽然焊缝不开裂，但残留应力太大。

遇到焊缝予留间隙太大怎么办？这应当采用小规格点焊条、小电流顺焊缝的一边贴着焊（堆焊一侧），也可两边同时焊（堆焊两侧），这根据焊缝予留间隙大小程度、母材厚度、焊缝深度来决定。

如果母材化学成分不好的焊接结构，再加上上述几种因素，就应改用低氢型电焊条。如J426、J427、J507，因这种电焊条抗裂性特强。但是同样得采取上述避免焊缝开裂的方法。凡属于中碳钢等合金钢的母材或厚板时，必须得用低氢型电焊条。

二、气孔

焊缝产生气孔的因素，一般常见的有焊处不洁净，锈、油泥、气焊渣等，不仅表面能见到不洁净物质，需要作X光的焊缝就得在焊接前将母材的焊缝风边缘用气焊将内部水分烘干。常见焊缝产生气孔多半是因为电流过大。焊缝的形状多种多样：如平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊，母材厚薄、坡口形状、多层焊、盖面焊等等。无论哪种焊缝想避免产生气孔。除了将焊缝坡口清除洁净外，主要在焊接过程，电流大小一定调整适宜。电流大小适宜的标准如何掌握呢？应关注熔池的液态熔渣覆盖熔池一半左右为宜，决不可低于三分之一。这是因为焊接当中熔化的铁水种含有各种气体，铁水中气体借着覆盖的液态熔渣保护铁水缓缓凝固，以便使气体向外逸出。

产生气孔也有极少数是因为母材是低质材含硫过高，造成熔渣的粘度增大，影响气体向外逸出。并且含硫量高产生较多二氧化硫气体，更增加气孔的产生。

三、咬肉

在焊接当中咬肉现象是经常出现，不算大问题，所以用户一般不反映出来。咬肉现象多半出现在立焊、横焊、角焊的焊缝边缘处。出现咬肉的原因主要有：母材表面的锈、电流过大、运条时电弧在该处停留时间过段、焊条角度不适宜等。将这几个主要原因解决了，就不会出现咬肉。